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直升机全方位讲述

时间:2011-04-04 21:08来源:蓝天飞行翻译 作者:航空 点击:

·玻璃纤维
——制造旋翼大梁的最常用材料。它是最便宜的纤维产品,而且不容易失效;

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KEVLAR——按重量比,KEVLAR比钢强 5倍,比玻璃纤维轻 40%。这种材料有着较高的拉伸强度,而且不容易失效。常用的是 KEVLAR49;

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NOMEX——另外一种 ARAMZD纤维。通常用于蜂窝结构,它的强度是玻璃纤维或铝合金的两倍。NOMEX蜂窝芯粘在两层 KEVLAR板之间,这种结构的刚度是实体钢板的 9倍。


5.7.2复合材料的应用
正如金属取代木头和织物用于航空器结构上,复合材料正取代金属用于越来越多的地方。纤维和树脂,通过现代凝结技术,制成大而轻,耐用性高的型材。直升机从 1950年就开始使用玻璃纤维,从 1960年代起开始制造复合材料桨叶。现在厂家越来越喜欢使用复合材料进行结构设计和制造。
现代直升机结构构成一般由 30%KEVLAR,30%碳纤维和 5%玻璃纤维,加上铝合金、钢、玻璃、塑料、泡沫和胶组成。在直升机上使用复合材料的舱门关闭时接合良好。有的两块风挡玻璃之间的窗框也是由碳纤维预浸树脂制造的。
燃油箱安装在抗坠毁的蜂窝结构内,发动机平台采用蜂窝式结构。发动机防火
墙使用一种比环氧树脂更耐高温的树脂。它能承受 1090℃高温 15分钟。现在大部分直升机的桨叶都采用复合材料。 Kevlar用于整流罩、发动机包皮、隔音板、地板、侧板、座椅、行李舱托架、
顶棚等。

 

第 5.8节结构装配技术
5.8.1铆接
在金属框架结构中,大多数永久性连接是铆钉或螺栓连接。铆接是最便宜和轻便的连接方法,而且组装起来比螺栓连接更快速便利。
用螺栓代替铆接来固定永久性连接,主要用在将蒙皮板与其它高应力结构连在一起,比如主翼大梁端头和安装点、起落架和安装点、发动机和安装吊舱的连接等。
铆钉的广泛使用,使得厂家对铆钉的设计采用标准化,确保对于给定类型的金属结构,其要求的铆钉类型和大小可随时满足装配工作的需要。铆钉以一个金属销钉形式,将两块或多块板材、片料或构件铆合一起。铆钉头在生产时已成形,铆钉杆则是在插在待强合件的铆孔中后,将其端头敲击形成第二小铆钉头,从而将两块铆夹贴合。第二小铆钉头是靠手工或气动工具来成形的。
两种常见的铆钉类型是凸头铆钉和埋头铆钉。凸头铆钉用于内部件,埋头铆钉用于外部连接,由于气动阻力小,埋头铆钉有助于减少扰流。
凸头铆钉通常使用蘑菇状和通用头形。正常情况下,埋头铆钉的铆钉头倒角为 100°。现在有时也可见到 120°和 90°的埋头铆钉。
用于埋头铆钉的孔或者是切割成埋头型,或者是冷拉成埋头型,这主要取决于金属板的厚度和铆钉的直径。通常来说,在 0.036英寸(含以下)厚度的板,采用冷拉成锥形钉孔,而厚些金属板则可以切割出埋头形状来。见图 5-37

图 5-37铆接另外一种流线型铆接方法是将铆钉从内部向外穿,铆钉杆从锥形孔中露出来,当铆钉成型后,填满锥形孔,再通过磨床将突出部分磨平,保持机身光滑外表。在直升机结构设计时,尽量使螺钉和铆钉承受剪切力。有时候铆钉会受到较小的拉伸力,但通常受拉伸的紧固件是螺栓。例如在使用铆钉固定蒙皮时,上表面是
负压,蒙皮的铆钉就是受拉伸的。解决这个问题的办法是加密铆钉间距,进而减小
铆钉承担的拉力。
铆钉靠头型、杆和端头标识来区分。有些使用颜色的不同使得便于区别。
直升机上有一些部位,由于空间限制不允许采取垫铁顶铆的方式,尤其对某些铆接结构和结构元件,无法接近施工;另外一种情况,即装配某些非结构性的零件,如机舱内装饰件等,没有办法采用这种方法。针对这些问题,开发了能在单方向冲铆成型的专制铆钉。这种铆钉一般较实芯铆钉轻,但具有所需要的足够强度。这种特殊设计的铆钉是应用在看不到工件背面的部位(铆接施工时看不到 “加工铆头 ”的成型过程),故称之为 “盲铆钉 ”。

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